【手続補正書】
【提出日】平成18年4月26日(2006.4.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  少なくとも、物体側から順に配置された、第１レンズ群と、負パワーの第２レンズ群と、前記第２レンズ群よりも像側に配置された、少なくとも１つの正パワーのレンズ群を有し、
広角端から望遠端へと変倍する際に、前記正パワーのレンズ群が光軸に沿って移動し、
前記第１レンズ群が、光路を折り曲げるための光路折り曲げ素子を含み、
前記第１レンズ群が負パワーを有し、
広角端から望遠端へと変倍する際に、前記第１レンズ群が固定され、
次の条件式を満足することを特徴とする光路折り曲げ光学系。
０．１ ＜ ｆ１／ｆ２ ＜ ５０
但し、ｆ１は前記第１レンズ群の焦点距離、ｆ２は前記第２レンズ群の焦点距離である。
【請求項２】  前記光路折り曲げ素子が、光路を折り曲げるための少なくとも１面の反射面と、入射面と、射出面とを含むプリズムで構成され、
前記プリズムの入射面、射出面の少なくとも一方が、光軸に回転対称な負パワーを有する曲面で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の光路折り曲げ光学系。
【請求項３】  前記第１レンズ群は、前記光路折り曲げ素子、あるいは前記光路折り曲げ素子と前記光路折り曲げ素子よりも前記像側に配置された１つの正レンズからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の光路折り曲げ光学系。
【請求項４】  前記第２レンズ群は、１つのレンズ、あるいは２つのレンズからなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光路折り曲げ光学系。
【請求項５】  前記第２レンズ群は、負パワーのレンズ、あるいは負パワーのレンズと正パワーのレンズからなることを特徴とする請求項４に記載の光路折り曲げ光学系。
【請求項６】  前記正パワーのレンズ群は正パワーの第３レンズ群、又は正パワーの第３レンズ群と正パワーの第４レンズ群であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の光路折り曲げ光学系。
【請求項７】  前記第３レンズ群は、１つの負パワーのレンズと１つの正パワーのレンズ、または１つの負パワーのレンズと２つの正パワーのレンズからなることを特徴とする請求項６に記載の光路折り曲げ光学系。
【請求項８】  前記第４レンズ群は、１つの正パワーのレンズ、または１つの負パワーのレンズと２つの正パワーのレンズからなることを特徴とする請求項６又は７に記載の光路折り曲げ光学系。
【請求項９】  次の条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の光路折り曲げ光学系。
０．２ ＜ Ｍ３／Ｍ２ ＜ １５
但し、Ｍ２は前記負パワーの第２レンズ群の移動範囲、Ｍ３は前記第２レンズ群よりも像側の正パワーのレンズ群の移動範囲である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明による光路折り曲げ光学系は、少なくとも、物体側から順に配置された、第１レンズ群と、負パワーの第２レンズ群と、前記第２レンズ群よりも像側に配置された、少なくとも１つの正パワーのレンズ群を有し、広角端から望遠端へと変倍する際に、前記正パワーのレンズ群が光軸に沿って移動し、前記第１レンズ群が、光路を折り曲げるための光路折り曲げ素子を含み、前記第１レンズ群が負パワーを有し、広角端から望遠端へと変倍する際に、前記第１レンズ群が固定され、次の条件式を満足することを特徴としている。
０．１ ＜ ｆ１／ｆ２ ＜ ５０
但し、ｆ１は前記第１レンズ群の焦点距離、ｆ２は前記第２レンズ群の焦点距離である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
また、本発明の光路折り曲げ光学系においては、前記光路折り曲げ素子が、光路を折り曲げるための少なくとも１面の反射面と、入射面と、射出面とを含むプリズムで構成され、前記プリズムの入射面、射出面の少なくとも一方が、光軸に回転対称な負パワーを有する曲面で構成されていることを特徴としている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
また、本発明の光路折り曲げ光学系においては、前記第１レンズ群は、前記光路折り曲げ素子、あるいは前記光路折り曲げ素子と前記光路折り曲げ素子よりも前記像側に配置された１つの正レンズからなることを特徴としている。
また、本発明の光路折り曲げ光学系においては、前記第２レンズ群は、１つのレンズ、あるいは２つのレンズからなることを特徴としている。
また、本発明の光路折り曲げ光学系においては、前記第２レンズ群は、負パワーのレンズ、あるいは負パワーのレンズと正パワーのレンズからなることを特徴としている。
また、本発明の光路折り曲げ光学系においては、前記正パワーのレンズ群は正パワーの第３レンズ群、又は正パワーの第３レンズ群と正パワーの第４レンズ群であることを特徴としている。
また、本発明の光路折り曲げ光学系においては、前記第３レンズ群は、１つの負パワーのレンズと１つの正パワーのレンズ、または１つの負パワーのレンズと２つの正パワーのレンズからなることを特徴としている。
また、本発明の光路折り曲げ光学系においては、前記第４レンズ群は、１つの正パワーのレンズ、または１つの負パワーのレンズと２つの正パワーのレンズからなることを特徴としている。
更に、本発明の光路折り曲げ光学系においては、次の条件式を満足することを特徴としている。
０．２ ＜ Ｍ３／Ｍ２ ＜ １５
但し、Ｍ２は前記負パワーの第２レンズ群の移動範囲、Ｍ３は前記第２レンズ群よりも像側の正パワーのレンズ群の移動範囲である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、本発明の光学系のように、負パワーの第２レンズ群の像側に配置された正パワーのレンズ群が、変倍時に移動するように構成する。なお、負パワーの第２レンズ群の像側に配置された正パワーのレンズ群を、以下、単にレンズ群Ｘとする。このようにすれば、広角端から望遠端に変倍する際に、負パワーの第２レンズ群とレンズ群Ｘとの間隔を狭めながら、レンズ群Ｘが物体側へ移動することで、光学系を長焦点距離化できる。
また、第２レンズ群が負パワーで、レンズ群Ｘが正パワーなので、レトロフォーカスタイプの光学系を構成することができる。その結果、焦点距離が最も短い広角端においても、バックフォーカスを十分長くできる。よって、ローパスフィルタ類のためのスペースが確保し易くなる。また、像側テレセントリック性の確保も容易になる。なお、レトロフォーカスタイプに構成すると、広画角化・高倍率化することができるが、広角端での負の歪曲収差が大きくなる。しかしながら、電子的に像歪を補正する構成では、より広画角化・高倍率化し易くなる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
また、本発明の光学系においては、前記第１レンズ群が、少なくとも１面の非球面を含むのが好ましい。
最も物体側の第１レンズ群は光線高が高い。そこで、第１レンズ群に、少なくとも１面の非球面を含むようにする。このようにすることで、歪曲収差や非点収差、コマ収差等の軸外収差を、効果的に補正することができる。このとき、第１レンズ群の最も物体側の面を非球面で構成すると、より効果的に収差補正ができる。
また、光学系をより広画角化・高倍率化し、又は小型化するために、光学系では像歪を補正しないで、電子的に像歪補正を行うことがある。この場合には、第１レンズ群に非球面を有する構成とすれば、電子的に補正可能な範囲の像歪を効果的に発生させることができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
また、本発明の光路折り曲げ光学系においては、第２レンズ群が正パワーのレンズと負パワーのレンズを含むのが好ましい。
広角端から望遠端に変倍する際に、負パワーの第２レンズ群とレンズ群Ｘとの間隔を狭めながら、レンズ群Ｘが物体側へ移動するようにする。このようにすると、長焦点距離化できる。この場合、第２レンズ群が正パワーのレンズと負パワーのレンズを含むようにすれば、変倍に伴う色収差等の収差変動を抑制することができる。その結果、光学系全体の変倍に伴う色収差等の収差変動を、抑制することができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
また、レンズ群Ｘの最も像面側の面を非球面にすると、非点収差、コマ収差などの軸外収差を効果的に補正できるので好ましい。また、第２レンズ群の最終面を像側に向けた凹面で構成した場合、高次収差が発生し易い。そこで、この面を非球面とすれば、高次収差の発生を抑制することができる。このとき、この非球面は、光軸から離れるにしたがって、近軸的なパワーを強める作用を持つようにすることがより好ましい。なお、場合によっては、光軸から離れるにしたがって近軸的なパワーを強めて、有効径周辺で近軸的なパワーを反転するようにすることが好ましい。
更に、レンズ群Ｘの最も物体側の面と最も像側の面の両方を、非球面にするとより好ましい。両面を非球面にすれば、収差補正能力が非常に増大する。その結果、レンズ群Ｘで発生する球面収差の変倍に伴う変動や、非点収差などを補正することができる。特に、レンズ群Ｘを、物体側から順に、正レンズと、正レンズと負レンズの接合レンズとで構成するのが好ましい。このようにすると、負レンズの像側の非球面は、第２レンズ群の最も物体側の面の球面効果で発生する収差（球面収差、コマ収差、非点収差、ディストーション）を全てキャンセルする方向の効果を持つ。この場合、レンズ群Ｘの最も物体側の面と最も像側の面の両方を非球面にすれば、第２レンズ群で発生する全ての収差の発生を効果的に抑制できる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
また、本発明の光学系が、第２群よりも像側に、少なくとも２つの正パワーのレンズ群を有する構成の場合は、次の条件式(7)を満足するのが好ましい。
０．５ ＜ ｆ４／√（ｆＷ×ｆＴ） ＜  ７                      …(7)
但し、ｆ４は最も像側のレンズ群の焦点距離、ｆＷは広角端での無限遠物点合焦時の全系の焦点距離、ｆＴは望遠端での無限遠物点合焦時の全系の焦点距離である。
条件式(7)の下限値を下回ると、最も像側のレンズ群のパワーが強くなりすぎる。そのため、最も像側のレンズ群での収差発生を抑制するためのレンズ枚数が増えて、光学系の全長が長くなってしまう。また、望遠端でのテレセントリック性が悪化する。
一方、条件式(7)の上限値を上回ると、最も像側のレンズ群のパワーが弱くなりすぎる。よって、光学系の全長が長くなってしまう上、最も像側のレンズ群での外コマの発生が大きくなってしまう。また、広角端でのテレセントリック性が悪化する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
また、本発明の光学系においては、撮像素子の撮像面の短辺に平行になるように、光軸を折り曲げる構成にするのが好ましい。
ＣＣＤのように、撮像面が長方形の場合、撮像面の短辺に平行になるように光軸を折り曲げれば、撮像装置の厚さを薄くすることができる（例えば、図１の紙面内の方向が撮像面の短辺方向で、紙面と垂直方向が撮像面の長辺方向とすれば、プリズムの奥行きの寸法Ｄ１や光学系の奥行きの寸法Ｄ２’を小さくすることができる。）。この場合、特に、撮像面付近の面の有効径は撮像面と近似形状に近くなるので、レンズ外径形状を、光軸を中心とした円形にするのではなく長方形にすると撮像光学系を小型化できる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１７６】
さらに、ファインダ用光路４４上には、ファインダ用対物光学系５３が配置してある。このファインダ用対物光学系５３によって、物体像が形成される。この物体像は、ポロプリズム５５の視野枠５７上に形成される。ここで、ポロプリズム５５は、像正立部材である。
このポロプリズム５５の後方には、正立正像にされた像を観察者眼球Ｅに導く接眼光学系５９が配置されている。なお、撮影光学系４１及びファインダ用対物光学系５３の入射側には、カバー部材５０が配置されている。同様に、接眼光学系５９の射出側にもカバー部材５０が配置されている。